CN211856262U - 一种颗粒物检测装置及具有其的检测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种颗粒物检测装置及具有其的检测***，颗粒物检测装置包括粉尘腔体、光发射组件、光接收组件、校准组件、样气进口以及样气出口；粉尘腔体与光发射组件的出射端对应位置设有第一凸出壁腔，第一凸出壁腔设有发射端口；粉尘腔体与光接收组件的入射端对应位置设有第二凸出壁腔；第二凸出壁腔设有接收端口；样气进口以及样气出口将粉尘腔体与外界连通。采用了上述技术方案，第一凸出壁腔以及第二凸出壁腔的设置能够保护光发射组件的镜片以及光接收端的镜片，使样气经过粉尘腔体时不易污染光发射组件的镜片以及光接收端的镜片，降低了检测装置需要维护的频率，提高了有效使用周期以及检测性能的稳定性。

Description

一种颗粒物检测装置及具有其的检测***

技术领域

本实用新型涉及颗粒物检测领域，尤其是涉及一种颗粒物检测装置及具有其的检测***。

背景技术

目前我国大气污染的主要来源是工业锅炉燃烧产生的烟尘。烟尘浓度排放监测对环境保护意义重大。空气、烟气颗粒物检测装置，多数基于光学散射或反射检测原理，如红外光反射、激光反射、激光散射等，广泛应用于灰尘检测、空气质量监测等领域，通常将气体送入光室，经过光源照射，光学传感器通过光学镜头检测颗粒物的体积。检测装置体积小，检测速度快，能够自动运行，然而该类检测装置的光学镜头容易积尘受到污染，导致检测性能下降，从而导致检测结果发生偏移出现误差，需要定期进行清理维护。而对于颗粒物检测装置来说，其有效使用周期及维护时间是评价其性能的一项重要指标。

中国专利申请CN 106644845 A虽然公开了一种用于空气颗粒物光学检测的光室，能够利用维护仓的清洁装置对光学镜头进行清洁操作，然而其结构复杂、制造成本高，消弭了光学颗粒物检测装置体积小的优点。

如何延长光学颗粒物检测装置的有效使用周期，减少维护频率，并且保持其结构简单体积小的特性，是本领域亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种颗粒物检测装置，所述颗粒物检测装置包括粉尘腔体、光发射组件、光接收组件、校准组件、样气进口以及样气出口；

所述粉尘腔体与所述光发射组件的发射端对应位置设有第一凸出壁腔，所述第一凸出壁腔设有发射端口；

所述粉尘腔体与所述光接收组件的接收端对应位置设有第二凸出壁腔；所述第二凸出壁腔设有接收端口；

所述样气进口以及所述样气出口将所述粉尘腔体与外界连通。

在其中一个实施例中，所述发射端口的高度高于所述粉尘腔体底部；所述接收端口的高度高于所述粉尘腔体的底部。

在其中一个实施例中，所述发射端口与水平面呈垂直地设置在粉尘腔体的腔壁上。

在其中一个实施例中，所述接收端口与水平面的夹角呈20°～30°地设置在所述粉尘腔体的腔壁上；

所述接收端口的高度高于所述发射端口的高度。

在其中一个实施例中，所述粉尘腔体与样气通过路径垂直的任意截面相同。

在其中一个实施例中，样气出口所在的粉尘腔体的腔壁为漏斗状腔壁。

在其中一个实施例中，所述粉尘腔体的顶部邻近所述发射端口的水平高度与所述发射端口的水平高度相适应；

所述粉尘腔体的顶部邻近所述接收端口的水平高度与所述接收端口的水平高度相适应。

在其中一个实施例中，所述发光发射组件的光源为调制光。

本实用新型还提供了一种检测***，所述检测***包括如上所述的颗粒物检测装置。

采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：粉尘腔体与光发射组件的发射端对应位置设有第一凸出壁腔、与光接收组件的接收端对应位置设有第二凸出壁腔，第一凸出壁腔以及第二凸出壁腔的设置能够保护光发射组件的镜片以及光接收端的镜片，使样气经过粉尘腔体时不易污染光发射组件的镜片以及光接收端的镜片，降低了检测装置需要维护的频率，提高了有效使用周期以及检测性能的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型颗粒物检测装置一实施例的立体示意图。

图2为本实用新型颗粒物检测装置一实施例的主视图；

图3为图2所示颗粒物检测装置的A-A剖视图；

图4为图3所示颗粒物检测装置的B-B剖视图；

其中，100-粉尘腔体；110-粉尘腔体的底部；120-第一凸出壁腔；130-第二凸出壁腔；140-粉尘腔体的顶部；200-光发射组件；210-光发射组件光纤接口；220-光发射透镜；230-光发射组件光阑；300-光接收组件；310-光接收透镜；320-光接收组件光纤；400-校准组件；500-样气进口；600-样气出口；700-光陷阱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图4所示，本实用新型一实施例的粒物检测装置包括粉尘腔体100、光发射组件200、光接收组件300、校准组件、样气进口500以及样气出口600。其中，请继续参阅图3所示，粉尘腔体100与光发射组件200的发射端对应位置设有第一凸出壁腔120，第一凸出壁腔120设有发射端口。粉尘腔体100与光接收组件300的接收端对应位置设有第二凸出壁腔130；第二凸出壁腔130设有接收端口。样气进口500以及样气出口600将粉尘腔体100与外界连通。

粉尘腔体100与光发射组件200的发射端对应位置设有第一凸出壁腔120、与光接收组件300的接收端对应位置设有第二凸出壁腔130，第一凸出壁腔120以及第二凸出壁腔130的设置能够保护光发射组件200的镜片以及光接收端的镜片，使样气经过粉尘腔体100时不易污染光发射组件200的镜片以及光接收组件300的镜片，降低了检测装置需要维护的频率，提高了有效使用周期以及检测性能的稳定性。

本实用新型的发明思路是通过粉尘腔体100的内部形状来减少粉尘对发射组件以及光接收组件300的污染，无需其他清除组件即可实现其自身免污染的目的，既能够减少污染和维护频率，增长有效使用周期，又能够避免结构过于复杂，使其保持体积的便捷性特点。

可选地，光发射组件200包括光发射组件光纤接口210、光发射透镜220和光发射组件光阑230，光发射组件光纤接口210用于连接光线以供使用；光发射透镜220起到汇聚光束作用；光发射组件光阑230能够消除散光。

可选地，光接收组件300包括光接收透镜310和光接收组件光纤320，光接收透镜310用于汇聚样气中颗粒物产生的散光；光接收组件光纤320用于将信号传到分析主板等处理装置上进行信号处理。

可选地，校准组件400用于颗粒物标定时使用，用于校准光发射组件发射的光线角度，避免其发生偏移影响检测的准确度。

具体地，第一凸出壁腔120设置的发射端口可以是为保护光发射组件200的透明装置等结构，当然也可以将光发射组件200的镜片直接设置在发射端口。第二凸出壁腔130设有入射接收端口可以是为保护光接收组件300的透明装置等结构，也可以将光接收组件300的镜片直接设置在接收端口。需要说明的是，透明装置对于光线的发射与接收无不良影响。进一步地，当将光发射组件200的镜片直接设置在发射端口和光接收组件300的镜片直接设置在光接收端口时，由于本实用新型独特的粉尘腔体100结构，也能够有效避免污染物附着在镜片上。作为一种可选实施方式，请参阅图3所示，颗粒物检测装置还包括光陷阱，光陷阱与发射端口相对地设置在粉尘腔体100的腔壁上，光陷阱用于消除光源产生的散光。

作为一种可选实施方式，发光发射组件200的光源为激光。

作为一种可选实施方式，请参阅图3所示，接收端口的高度高于粉尘腔体100底部；发射端口的高度高于粉尘腔体的底部110。在长期使用过程中，即便粉尘腔体100有颗粒物残留会降落在粉尘腔体的底部100，也不会污染到光发射组件200的镜片以及光接收端的镜片。

可选地，请参阅图2和图4所示，样气进口500以及样气出口600相对设置在粉尘腔体100的腔壁上，使样气在水平方向上呈直线通过粉尘腔体100。样气在水平方向上呈直线通过粉尘腔体100，样气进出粉尘腔体100的角度，结合粉尘腔体100的内部结构，使粉尘腔体100内不易累计残留的烟气颗粒物，使得粉尘腔体100在连续运作时不易受到污染，能够进一步降低通过粉尘腔体100的样气污染光发射组件200的镜片以及光接收组件300的镜片的概率。

作为一种可选实施方式，请参阅图1和图3，发射端口与水平面呈垂直地设置在粉尘腔体100的腔壁上；接收端口与水平面的夹角呈20°～30°地设置在粉尘腔体100的腔壁上；接收端口的高度高于发射端口的高度。其中，接收端口与水平面的夹角呈20°～30°，从而使光接收透镜与水平面的夹角亦为20°～30°，该特定的倾斜角度能够保证光接收组件300的灵敏度。优选地，接收端口与水平面的夹角呈为25°。

作为一种可选实施方式，粉尘腔体100与样气通过路径垂直的任意截面相同，也就是说，在样气经过粉尘腔体100时，路径的截面大小形状相同，不会造成气流的紊乱，一方面能够确保检测的准确度，另一方面还能够有效避免污染光发射组件200的镜片以及光接收组件300的镜片。

作为一种可选实施方式，样气出口600所在的粉尘腔体100的腔壁为漏斗状腔壁。样气出口600所在的粉尘腔体100的腔壁为漏斗状腔壁。漏斗状腔壁能够使样气在通过粉尘腔体100时，减少其在粉尘腔体100中的残留，样气中的粉尘等颗粒物在气流的作用下到达漏斗状腔壁处，在漏斗状结构的作用下能够尽可能地汇聚从样气出口排出粉尘腔体100。可选地，漏斗状腔壁的漏斗状锥角为60°～170°，例如可以是60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°、160°或170°；进一步优选地，漏斗状腔壁的漏斗状锥角为90°～140°；更优选地，漏斗状腔壁的漏斗状锥角为110°～120°。

作为一种可选实施方式，粉尘腔体的顶部140邻近发射端口的水平高度与发射端口的水平高度相适应；粉尘腔体的顶部140邻近接收端口的水平高度与接收端口的水平高度相适应，从而使粉尘腔体100顶部呈现类似“^”的形状，这样的粉尘腔体100结构使样气在粉尘腔体100中的扩散向接收端口方向扩散，而接收端口由于与水平面的夹角呈20°～30°地向下倾斜，更不易附着污染物，从而能够有效平衡样气中颗粒物在粉尘腔体100内的分布以及进一步避免污染光发射组件200的镜片以及光接收组件300的镜片。

本实用新型的颗粒物检测装置不仅可以应用大气颗粒物测量，而且可以用于高温高湿烟尘环境下的颗粒物检测。

本实用新型第二大方面还提供了一种检测***，检测***包括上述的颗粒物检测装置。检测***中颗粒物检测装置按照常规设置方式设置即可，关于颗粒物检测装置的结构特征以及相应的效果在上文中已经进行了详细的描述，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种颗粒物检测装置，其特征在于，所述颗粒物检测装置包括粉尘腔体(100)、光发射组件(200)、光接收组件(300)、校准组件(400)、样气进口(500)以及样气出口(600)；

所述粉尘腔体(100)与所述光发射组件(200)的发射端对应位置设有第一凸出壁腔(120)，所述第一凸出壁腔(120)设有发射端口；

所述粉尘腔体(100)与所述光接收组件(300)的接收端对应位置设有第二凸出壁腔(130)；所述第二凸出壁腔(130)设有接收端口；

所述样气进口(500)以及所述样气出口(600)将所述粉尘腔体(100)与外界连通。

2.根据权利要求1所述的颗粒物检测装置，其特征在于，所述发射端口的高度高于所述粉尘腔体的底部(110)；所述接收端口的高度高于所述粉尘腔体的底部(110)。

3.根据权利要求2所述的颗粒物检测装置，其特征在于，所述发射端口与水平面呈垂直地设置在所述粉尘腔体(100)的腔壁上。

4.根据权利要求3所述的颗粒物检测装置，其特征在于，所述接收端口与水平面的夹角呈20°～30°地设置在所述粉尘腔体(100)的腔壁上；

所述接收端口的高度高于所述发射端口的高度。

5.根据权利要求4所述的颗粒物检测装置，其特征在于，所述粉尘腔体(100)与样气通过路径垂直的任意截面相同。

6.根据权利要求5所述的颗粒物检测装置，其特征在于，所述样气出口(600)所在的粉尘腔体(100)的腔壁为漏斗状腔壁。

7.根据权利要求5所述的颗粒物检测装置，其特征在于，所述粉尘腔体(100)的顶部邻近所述发射端口的水平高度与所述发射端口的水平高度相适应；

所述粉尘腔体(100)的顶部邻近所述接收端口的水平高度与所述接收端口的水平高度相适应。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的颗粒物检测装置，其特征在于，所述光发射组件(200)的光源为调制光。

9.一种检测***，其特征在于，所述检测***包括如权利要求1至8任意一项所述的颗粒物检测装置。

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